本發(fā)明涉及雨水調(diào)蓄技術領域，具體涉及一種改進的城市道路雨水收集、涵養(yǎng)綠地的調(diào)蓄系統(tǒng)。

背景技術：

隨著我國城市化進程的顯著加快，城市規(guī)模的不斷擴張，城市地面硬化加劇，導致雨水徑流系數(shù)增大，匯流加速，如遇暴雨天氣，路面易積水，嚴重時，易造成城市道路交通癱瘓和人員傷亡。雨水沖刷產(chǎn)生的面源污染，加大了城市污水治理的難度，同時也給城市管網(wǎng)行洪排泄帶來一定的壓力。 而暴雨過后卻又陷入干燥缺水的窘境，熱島效應顯著。目前， 城市傳統(tǒng)的市政排水系統(tǒng)主要存在以下缺點：

1、遇到暴雨時，會造成城市地表徑流量大幅提高，市政管網(wǎng)泄洪能力遠遠不足，引發(fā)道路洪澇積水；2、雨水浸泡攜帶地面上的大量生活垃圾與污染物，會堵塞市政管路，水體排放到自然環(huán)境中，會加劇自然水體的污染程度；3、大量雨水通過市政管網(wǎng)排放到自然水體中，會加重河流水系負荷，甚至引發(fā)生態(tài)環(huán)境破壞；4、造成雨水資源大量流失，不能充分循環(huán)利用。

因此，結(jié)合 “海綿城市”自然積存、自然滲透、自然凈化的理念，設計開發(fā)一種低影響雨水調(diào)蓄系統(tǒng)， 讓城市“彈性適應”自然環(huán)境變化，對雨水凈化積存調(diào)蓄、 涵養(yǎng)水生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的上述不足，本發(fā)明提供的改進的城市道路雨水收集、涵養(yǎng)綠地的調(diào)蓄系統(tǒng)能夠?qū)⒂晁M行儲存，當綠地出現(xiàn)缺水時，自動將儲存的雨水釋放至土壤中。

為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

提供一種改進的城市道路雨水收集、涵養(yǎng)綠地的調(diào)蓄系統(tǒng)，其包括控制系統(tǒng)，依次導通的排水溝、粗過濾池、精過濾池和調(diào)蓄池及對粗過濾池和精過濾池進行沖洗的反沖洗裝置；排水溝設置在公路兩側(cè)，其包括采用樹脂混泥土制成的壁體和頂部等間距安裝的多個將公路上的雨水匯集至排水溝內(nèi)的雨水篦子，壁體頂端掛設有對雨水篦子匯集的雨水進行過濾的框形過濾格柵，排水溝與粗過濾池連接處設有過濾篩網(wǎng)；

多個設置在綠化帶所在區(qū)域的滲水井通過排水管與調(diào)蓄池導通，滲水井頂端設置有對雨水進行過濾的過濾結(jié)構，其底部安裝于一海綿儲水層內(nèi)；調(diào)蓄池包括采用樹脂混泥土制成的側(cè)壁和底壁及若干設置在側(cè)壁上且傾斜向下、用于將調(diào)蓄池內(nèi)的雨水排入綠化帶所在區(qū)域土壤內(nèi)的澆灌水管，調(diào)蓄池的上端設置有與市政雨水管網(wǎng)連接的溢流管；

反沖洗裝置包括延伸至調(diào)蓄池底部的進水管，安裝在調(diào)蓄池頂部與進水管連接的水泵，分別與粗過濾池、精過濾池和水泵連接的反沖洗管及粗過濾池底端安裝的將清洗粗過濾池和精過濾池的污水排入土壤中的排污管，粗過濾池和精過濾池底端通過排泥管導通；

控制系統(tǒng)包括控制單元，分別設置在排污管、排泥管、導流管、排水管、進水管、溢流管和澆灌水管上的電磁閥及綠化帶所在區(qū)域的土壤內(nèi)設置的若干濕度傳感器；溢流管位于調(diào)蓄池內(nèi)所在段的上表面安裝有一液位傳感器；水泵、電磁閥、濕度傳感器和液位傳感器均與控制單元連接。

與現(xiàn)有技術中的調(diào)蓄系統(tǒng)相比，本發(fā)明的有益效果為：

（1）由于設置的粗過濾池、精過濾池、調(diào)蓄池和多個滲水井都具有較大容水量，當遇到強降雨時，這些部件能夠容納大量的雨水，可以配合市政管網(wǎng)提高雨水泄洪能力， 減小城市路面的地表徑流量， 起到削峰調(diào)蓄的作用。

（2）排水溝頂部設置的過濾格柵能夠?qū)飞系臉淙~、城市垃圾進行攔截，起到對雨水的初過濾作用，之后排水溝與粗過濾池連接處的過濾篩網(wǎng)能夠?qū)Υ┻^過濾格柵的大顆粒懸浮物進行攔截，通過過濾格柵和過濾篩網(wǎng)就能夠達到雨水的過濾作用，減少了雨水夾雜物對自然環(huán)境的污染；

（3）本方案相當于過濾裝置的排水溝是直接對公路兩側(cè)現(xiàn)有的排水溝的改進得到的，不需要額外花費大量成本挖設地下過濾裝置，節(jié)約了大量調(diào)蓄系統(tǒng)構建成本，減少了由于開挖路旁土地，臨時占用土地而造成的水土流失；再者，由于過濾格柵呈框形，其是直接掛設在排水溝上的，取出雨水篦子，就能夠非常方便地對其內(nèi)攔截的樹葉和城市垃圾及過濾篩網(wǎng)攔截的大顆粒懸浮物進行快速清理。

（4）由于城市建設的相應設備較少，暴雨時雨水會攜帶大量的泥沙，粗過濾池和精過濾池能夠?qū)τ晁袛y帶的泥沙和泥漿進行沉淀，從而達到對雨水凈化的目的，避免了雨水在后續(xù)管道流淌過程中出現(xiàn)泥沙及泥漿沉淀堵塞管道的問題，同時還提高了進入調(diào)蓄池內(nèi)雨水的潔凈度，便于雨水的二次利用。

（5）由于綠化帶能夠?qū)δ嗌车绕鸬揭欢ǖ墓袒饔?，通過滲水井進入的雨水通過過濾結(jié)構過濾之后，直接送入調(diào)蓄池內(nèi)進行存儲，不在送入粗過濾池和精過濾池凈化，以提到暴雨時雨水的轉(zhuǎn)移；

滲水井下端的海綿儲水層能夠?qū)Σ糠钟晁M行儲存，該部分雨水能夠在土壤濕度小于其內(nèi)部含水量時，將其儲存的雨水緩慢滲透至土壤中，實現(xiàn)對綠化帶的澆灌，節(jié)約了城市綠地管理人員對綠化帶澆灌時間，降低了城市綠地的管理成本。

（6）本發(fā)明設置的調(diào)蓄系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的“以排為主”的城市雨水管理理念，在雨水多發(fā)期時，通過調(diào)蓄池和滲水井底部的海綿儲水層能夠?qū)τ晁M行儲存，雨水期之后，海綿儲水層能夠?qū)⑵鋬Υ娴挠晁徛貪B透至土壤中，實現(xiàn)對綠地的澆灌；

當濕度傳感器采集的土壤含水量低于設定值時，控制模塊開啟澆灌水管的電磁閥，將調(diào)蓄池內(nèi)的雨水澆灌至綠化帶所在區(qū)域的土壤內(nèi)，而達到綠化帶的自動澆灌，達到了涵養(yǎng)地層，“彈性適應”自然環(huán)境的目標，對“海綿城市”建設具有重要參考意義。

（7）在枯水季節(jié)時，本方案可以通過設置的反沖洗裝置調(diào)用調(diào)蓄池內(nèi)的雨水對粗過濾池和精過濾池中的泥沙及泥漿進行清洗，精過濾池清洗后的污水進入粗過濾池中，并與清洗粗過濾池的污水一起通過排污管排入土壤中，排入污水能夠使泥沙及泥漿回歸到土壤中，另外排出的水還能對土壤起到一定的涵養(yǎng)作用，避免了雨水的浪費。

（8） 本發(fā)明通過控制單元調(diào)節(jié)各電磁閥的開合，實現(xiàn)了調(diào)蓄系統(tǒng)的自動化操作，當調(diào)蓄池中水位達到液位傳感器所在高度時，控制單元打開溢流管上的電磁閥通過市政雨水管網(wǎng)排出，以避免暴雨時，雨水淹沒公路。

( 9) 本方案的各部分設施均處于地下，對周圍環(huán)境影響小，其基本不占用地面空間，能夠提高土地資源利用率；其適用于各類城市主干道、小區(qū)道路，大型廣場等，可根據(jù)不同的使用場所設置相應的調(diào)蓄池尺寸，適應性強。

（10）排水溝和調(diào)蓄池的所有側(cè)壁均采用樹脂混泥土制成，由于樹脂混泥土強度遠高于普通混凝土，且其制造的構件重量較輕，方便排水溝和調(diào)蓄池的組成部件的運輸，另外采用樹脂混泥土制備的構件表面較光滑，具有較強的抗腐蝕性能，且不滲水，提高了調(diào)蓄池內(nèi)雨水的儲存時間。

附圖說明

圖1為改進的城市道路雨水收集、涵養(yǎng)綠地的調(diào)蓄系統(tǒng)的結(jié)構簡圖。

圖2為排水溝、粗過濾池、精過濾池和部分反沖洗裝置組裝在一起后的放大圖。

圖3為滲水井和海綿蓄水層安裝在一起后的放大圖。

圖4為控制系統(tǒng)的原理框圖。

其中，1、混泥土基底；2、排水溝；21、壁體；22、過濾格柵；23、雨水篦子；24、過濾篩網(wǎng)；3、海綿蓄水層；31、海綿體；32、透水型土工布；4、粗過濾池；41、泥沙匯集凸臺；42、過濾網(wǎng)；43、排污管；5、精過濾池；51、泥漿匯集凸臺；52、排泥管；53、導流管；

6、滲水井；61、過濾結(jié)構；611、井蓋；612、濾網(wǎng)層；613、粗砂礫過濾層；614、細砂礫過濾層；615、截污掛籃；62、排水管；7、反沖洗裝置；71、電機；72、進水管；73、反沖洗管；8、調(diào)蓄池；81、溢流管；82、澆灌水管。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發(fā)明，但應該清楚，本發(fā)明不限于具體實施方式的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護之列。

實施例1

如圖1所示，該改進的城市道路雨水收集、涵養(yǎng)綠地的調(diào)蓄系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)，依次導通的排水溝2、粗過濾池4、精過濾池5和調(diào)蓄池8及對粗過濾池4和精過濾池5進行沖洗的反沖洗裝置7；排水溝2設置在公路兩側(cè)，其可以對目前公路兩側(cè)的排水溝2進行簡單的改進就可以實現(xiàn)對過濾作用。

排水溝2要實現(xiàn)過濾作用，可以采用以下方式對其結(jié)構進行改進，具體地為排水溝2包括采用樹脂混泥土制成的壁體21和頂部等間距安裝的多個將公路上的雨水匯集至排水溝2內(nèi)的雨水篦子23，壁體21頂端掛設有對雨水篦子23匯集的雨水進行過濾的框形過濾格柵22，排水溝2與粗過濾池4連接處設有過濾篩網(wǎng)24。

本方案的調(diào)蓄系統(tǒng)還包括多個設置在綠化帶所在區(qū)域的滲水井6，多個滲水井6通過排水管62與調(diào)蓄池8導通，這樣滲水井6排出的雨水同樣也可以實現(xiàn)回收利用，提高了自然資源的利用率。

如圖3所示，滲水井6頂端設置有對雨水進行過濾的過濾結(jié)構61，其底部安裝于一海綿儲水層內(nèi)；海綿儲水層能夠?qū)Σ糠钟晁M行儲存，該部分雨水能夠在土壤濕度小于其內(nèi)部含水量時，將其儲存的雨水緩慢滲透至土壤中，實現(xiàn)對綠化帶的澆灌。

如圖1所示，調(diào)蓄池8包括采用樹脂混泥土制成的側(cè)壁和底壁及若干設置在側(cè)壁上且傾斜向下、用于將調(diào)蓄池8內(nèi)的雨水排入綠化帶所在區(qū)域土壤內(nèi)的澆灌水管82，調(diào)蓄池8的上端設置有與市政雨水管網(wǎng)連接的溢流管81。

反沖洗裝置7包括延伸至調(diào)蓄池8底部的進水管72，安裝在調(diào)蓄池8頂部與進水管72連接的水泵71，分別與粗過濾池4、精過濾池5和水泵71連接的反沖洗管73及粗過濾池4底端安裝的將清洗粗過濾池4和精過濾池5的污水排入土壤中的排污管43，粗過濾池4和精過濾池5底端通過排泥管52導通。

進水管72采用延伸至調(diào)蓄池8底部的方式進行設置，可以確保反沖洗時能夠準確地吸出調(diào)蓄池8內(nèi)部的雨水對粗過濾池4和精過濾池5進行清洗。

排水溝2和調(diào)蓄池8的所有側(cè)壁均采用樹脂混泥土制成，使排水溝2和調(diào)蓄池8具有較強的抗腐蝕性能，且不滲水，可以避免雨水對排水溝2及公路下面設置的混泥土基底1的沖蝕，提高了調(diào)蓄系統(tǒng)所在所的公路及排水溝2的穩(wěn)定性，另外還提高了調(diào)蓄池8內(nèi)雨水的儲存時間。

控制系統(tǒng)包括控制單元，分別設置在排污管43、排泥管52、導流管53、排水管62、進水管72、溢流管81和澆灌水管82上的電磁閥及綠化帶所在區(qū)域的土壤內(nèi)設置的若干濕度傳感器；溢流管81位于調(diào)蓄池8內(nèi)所在段的上表面安裝有一液位傳感器。

如圖4所示，水泵71、電磁閥、濕度傳感器和液位傳感器均與控制單元連接。在實施例時，為了便于管理人員直觀的了解控制系統(tǒng)內(nèi)各個部件的工作狀態(tài)，本方案優(yōu)選將控制單元設置在地面上。

在實現(xiàn)水泵71、濕度傳感器和液位傳感器的控制時，若是在土壤的化學性能適合導線的布設，水泵71、濕度傳感器和液位傳感器可以采用有線的方式與控制單元連接；若是土壤呈酸性或堿性，容易腐蝕導線，水泵71、濕度傳感器和液位傳感器也可以采用無線的方式與控制單元進行通信；另外，水泵71、濕度傳感器和液位傳感器也可以采用有線和無線相結(jié)合的方式與控制單元進行通信。

控制單元、多個電磁閥、液位傳感器和液位傳感器的設置，能夠確保該調(diào)蓄系統(tǒng)在雨水收集和涵養(yǎng)綠地時的全自動化調(diào)整。

實施例2

本實施例是在實施例1的基礎上對粗過濾池4和精過濾池5做出的進一步改進，具體參考圖2，本實施例在粗過濾池4的底部設置有泥沙匯集凸臺41和泥沙匯集槽，精過濾池5的底部設置有泥漿匯集凸臺51和泥漿匯集槽；排污管43安裝于泥沙匯集槽所在處，排泥管52將泥漿匯集槽與泥沙匯集槽導通。

泥沙匯集凸臺41和泥漿匯集凸臺51的頂面為一傾斜的斜面，且二者的傾斜方向均朝向各自的泥沙匯集槽和泥漿匯集槽，這樣設置后，可以實現(xiàn)對泥沙和泥漿起到一定的導流作用，使泥沙匯集在泥沙匯集槽內(nèi)，泥漿匯集在泥漿匯集槽內(nèi)，方便后續(xù)泥漿和泥沙的清理。

其中的排污管43可以由一根與泥沙匯集槽連通的主管和多根與主管連接的支管構成，多根支管呈星射形安裝在土壤內(nèi)，這樣設置后，能夠?qū)⑶逑茨嗌硡R集槽和泥漿匯集槽的的污水均勻地分散至土壤中，實現(xiàn)土壤的均勻澆灌。

實施例3

本實施例是在實施例2的基礎上對泥沙匯集凸臺41和泥漿匯集凸臺51的布置做的進一步改進，具體改進方式為泥沙匯集凸臺41的傾斜面（即泥沙匯集凸臺41的頂面）朝向精過濾池5，泥漿匯集凸臺51的傾斜面（即泥漿匯集凸臺51的頂面）朝向粗過濾池4。

泥漿匯集凸臺51和泥沙匯集凸臺41的頂面朝向的獨特設置，其主要目的是使泥漿匯集槽與泥沙匯集槽彼此靠近，便于將清洗粗過濾池4和精過濾池5匯聚在一起，統(tǒng)一排入土壤中。從圖2可以看出，本實施例采用這種方式設置后，泥漿匯集槽與泥沙匯集槽僅一墻之隔，方便了排泥管52的安裝。

實施例4

本實施例是在實施例1至實施例3中的任一基礎上對滲水井6的過濾結(jié)構61做出的進一步改進，如圖3所示，該過濾結(jié)構61可以包括掛設在滲水井6頂部的截污掛籃615，截污掛籃615內(nèi)由下至上分別鋪設有細砂礫過濾層614、粗砂礫過濾層613和濾網(wǎng)層612；在截污掛籃615頂部安裝有具有多個水流過孔的井蓋611。

過濾結(jié)構61的設置能夠?qū)木w611的多個水流過孔中進入的雨水中攜帶的樹葉等大顆粒雜質(zhì)進行攔截，確保了進入滲水井6內(nèi)雨水的潔凈度。截污掛籃615采用掛設的方式安裝在滲水井6頂部，方便過濾結(jié)構61的取出，以及對截污掛籃615內(nèi)的細砂礫過濾層614、粗砂礫過濾層613和濾網(wǎng)層612的清洗和更換。

實施例5

本實施例是在實施例4的基礎上對滲水井6下端設置的海綿蓄水層3的結(jié)構做出的進一步改進，如圖3所示，該海綿蓄水層3包括具有一內(nèi)部空腔的混泥土基座和設置在空腔內(nèi)具有吸水能力的海綿體31；混泥土基座的所有側(cè)壁上開設有若干與其內(nèi)部的空腔連通的滲水孔，混泥土基座的所有側(cè)壁上包裹有用使海綿體31內(nèi)的雨水緩慢滲透至土壤中的透水型土工布32；滲水井6底端與混泥土基座內(nèi)部的空腔連通。

海綿蓄水層3中混泥土基座的設置保證了滲水井6安裝在土壤中的穩(wěn)定性，另外還可以確保海綿體31被較重的土壤和滲水井6的擠壓達不到儲水的目的。海綿體31能夠在雨水期時將大量的雨水儲存起來，在雨水期之后，當土壤中的含水量低于海綿體31內(nèi)的含水量時，海綿體31內(nèi)的雨水能夠通過滲透作用通過滲水孔和透水型土工布32緩慢的滲透至綠化帶所在區(qū)域內(nèi)的土壤中，以達到涵養(yǎng)綠地的目的。

實施例6

本實施例是在實施例1、實施例2、實施例3和實施例5任一基礎上對調(diào)蓄池8上的澆灌水管82做出的改進，澆灌水管82的下半圓管體上均勻地開設有若干出水孔。澆灌水管82埋設在土壤內(nèi)后需要承受土壤重力的上半部分圓管叫上半圓管體，與土壤接觸、對上半圓管體起支撐作用的部分叫下半圓管體。

出水孔的設置可以使雨水均勻地噴灑至土壤中，保證了土壤中濕度的均勻性；另外出水孔位置的獨特設置，可以避免覆蓋在澆灌水管82上的土壤在重力作用下進入出水孔，造成澆灌水管82堵塞影響綠地澆灌。

實施例7

本實施例是在實施例6的基礎上對粗過濾池4、精過濾池5和調(diào)蓄池8的連接方式做出的改進，如圖1所述，粗過濾池4和精過濾池5的上端相互連通；精過濾池5的上端通過導流管53與調(diào)蓄池8的上端連通。

采用上述方式設置后，可以避免粗過濾池4和精過濾池5中的泥沙和泥漿堵塞后續(xù)管道以及泥沙和泥漿隨雨水流入調(diào)蓄系統(tǒng)的下一個部件中，從而進一步提高了進入調(diào)蓄池8內(nèi)雨水的潔凈度。

實施例8

本實施例是在實施例7的基礎上對過濾格柵22、過濾篩網(wǎng)24和過濾網(wǎng)42的網(wǎng)孔尺寸作出的改進，具體地為粗過濾池4和精過濾池5導通處安裝有過濾網(wǎng)42；過濾格柵22、過濾篩網(wǎng)24和過濾網(wǎng)42的網(wǎng)孔尺寸逐漸減小。

過濾格柵22、過濾篩網(wǎng)24和過濾網(wǎng)42的網(wǎng)孔的獨特設置，能夠?qū)τ晁袛y帶的漂浮物、大顆粒雜質(zhì)、小顆粒雜質(zhì)、泥沙和泥漿進行逐級攔截，以達到對進入調(diào)蓄池8內(nèi)的雨水的逐級凈化。

綜上所述，本發(fā)明提供的調(diào)蓄系統(tǒng)能夠有效地調(diào)節(jié)城市道路雨水徑流與滯洪，消減徑流污染，實現(xiàn)雨水收集、凈化、存儲、分流和利用功能，同時，該系統(tǒng)與城市的雨污水管管網(wǎng)緊密相連，解決由于暴雨而導致的城市內(nèi)澇，雨水沖刷而產(chǎn)生的徑流污染以及雨水資源化利用、涵養(yǎng)綠地與水生態(tài)修復等問題，減輕城市排水管62網(wǎng)排水能力調(diào)蓄的壓力，對“海綿城市”建設提供有效的手段，具有突出的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。

最后應說明的是，以上僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案（比如攪動體的形狀、攪動體陣列的連接方式、連接是否為剛性材料還是柔性材料等）進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。